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2023

這個一定要看！常見有色金屬金相試樣的制備流程

作者：

有色金屬就是指非鐵金屬，是除鐵、錳、鉻以外的所有金屬的簡稱。

以鋁、銅、鈦為例講解有色金屬的制備方法。
鋁
密度小（ρ=2.7g/cm3），熔點低（660℃），鋁是面心立方結構，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%）。
銅
柔軟的金屬，單質呈紫紅色。面心立方結構，延展性好，導熱性和導電性高。
鈦
一種銀白色的過渡金屬，其特征為重量輕、強度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。α型鈦為六方晶系、β型鈦為立方晶系。

有色合金金相制備-難點

O 有色合金一般較軟，很容易產生機械變形和劃傷；
用盡可能細的砂紙進行研磨，特定金屬最終拋光時添加雙氧水和氨水；

O 磨料和拋光顆粒有可能會嵌入試樣表面；
足夠的粗拋時間以去除嵌入的顆粒；

O 合金組織腐蝕困難；
精心操作每個步驟；
進行最終二氧化硅拋光；
合理選擇腐蝕劑和腐蝕方式；

有色合金金相制備-切割

原則
軟的切割片切硬材料；
硬的切割片切軟材料。

鋁和銅屬于有色金屬硬度較軟，使用SiC砂輪切割片進行切割。
①盡量使用薄的切割片；
②使用較小的進給速度。

鈦需要使用鈦合金專用切割片！

盡最大努力減小切割變形層！

有色合金金相制備-研磨

盡可能從細的砂紙開始研磨以減小磨削變形層

O 手動研磨
(1) 力度要輕，嘗試用最小力度研磨表面；
(2) 但要確保第一道研磨去除切割變形層。

O 自動研磨
(1) 用較小的力，尤其是對于純金屬；
(2) 使用同向旋轉。

有色合金金相制備-拋光

O 如何確保將研磨變形層去除
用較長時間粗拋去變形層5~10Min，水敏感材質可用油基潤滑液有效避免表面發黑發霧；

YS-JP 白色纖維拋光布（背膠）

PD-W 多晶金剛石拋光液

PL-W 拋光潤滑液

O 如何去除和避免嵌入
用足夠長的時間去除微小劃痕和變形層，最后30s用水沖洗（二氧化硅中可添加雙氧水和氨水）；

ZN-ZP 黑色阻尼拋光布（背膠）

二氧化硅拋光液

O 如何防止和水發生反應
用足夠長的時間去除微小劃痕和變形層，最后30s用水沖洗；

SiO2 顆粒與試樣表面反應層發生化學反應，腐蝕進行拋光，PH10.5。

有色合金	添加化學物質
鋁	無需
銅	2%的氨水和2%的雙氧水
鈦	10~30%不等的雙氧水

有色合金金相制備-振動拋光

振動拋光有效去除有色合金試樣表面的殘余應力，有利于后續腐蝕操作。

VP-430 振動拋光機

有色合金（鋁銅鈦）金相制備-典型工藝（自動）

研磨/拋光	磨料	潤滑	壓力/N	轉速	時間
SiC砂紙	P400~P2500	水	15	上80/下200	每道1~2min
SC-JP/YS-JP 拋光	3µm MD-W金剛石拋光液	PL-W拋光潤滑液	20	上80/下150	5~10min
ZN-JP/ET-JP拋光布	0.05µm二氧化硅拋光液	/	10~15	上80/下120	足夠的時間，最后30s用水清洗拋光
備注： ①銅合金最終拋光在二氧化硅拋光液中分別添加2%和氨水和雙氧水； ②鈦合金最終拋光在二氧化硅中添加10%~30%的雙氧水（ 30%）。